تخمين ثابت نرخ فلوتاسيون ستوني با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي

در این مطالعه با استفاده از شبیه سازی دینامیك سیالات محاسباتی یك مدل سینیتیكی برای تخمین مقدار ثابت نرخ فلوتاسیون درون سلول فلوتاسیون ستونی ارائه گردیده است. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی، یك سری آزمایش تجربی درون یك سلول آزمایشگاهی فلوتاسیون ستونی در واحد پایلوت مجتمع مس سرچشمه انجام گرفته است. شبیه سازی به صورت سه بعدی با مدل دوفازی اولری اولری انجام گرفته است. برای پیدا كردن میدان جربان از مدل توربالنت - k-ε استفاده شده است. اختلاف نتایج شبیه سازی و داده های آزمایشگاهی حدود 11 درصد است. با توجه به اینكه خوراك سلول دارای چندین ماده معدنی بوده، این مقدار اختلاف مطابقت خوبی را نشان می دهد. در نهایت این نتیجه حاصل شد كه مدل CFD قادر به پیش بینی ثابت نرخ فلوتاسیون فلز مس با اندازه ذرات و شرایط هیدرودینامیكی مختلف می باشد.

In this study, by using computational fluid dynamics approach, a kinetics model for the prediction of the flotation rate constant in the flotation column cell was presented. To validate the simulation results, a series of experimental tests was performed in a column laboratory cell in the pilot plant of Sarcheshmeh copper complex. An Eulerian-Eulerain approach was applied to simulate the multiphase flow inside the column while turbulent flow was modelled using the realizable k-ε turbulent model. The CFD results were validated against experimental data and the difference of almost 10% was observed. Considering the fact that the feed contains several mineral materials, this difference shows a good agreement. Finally it is concluded that the proposed CFD model was able to predict copper flotation rate constants with an acceptable level of accuracy.